Los fertilizantes nitrogenados aplicados como nitrato, NO3- o amonio, NH4 + mejoran la cantidad de grano producido por acre, pero la escorrentía y la volatilización del nitrógeno contaminan el agua y el aire. La producción de fertilizantes nitrogenados también utiliza combustibles fósiles.los cultivos como el arroz y el trigo usan solo alrededor del 40% del fertilizante aplicado; el resto se pierde en el aire, el agua y los microbios del suelo. La aplicación de fertilizantes nitrogenados retrasa la floración, dejando a los cultivos vulnerables al clima frío de fines de temporada,lo que puede afectar el llenado de grano. Los rasgos que aumentan la cantidad de grano producido por las plantas y permiten que el cultivo de grano madure temprano mejorarán los rendimientos y también son importantes para los sistemas de cultivo doble / triple y para aumentar el rango geográfico del arroz en regiones de mayor latitud.Aunque estos rasgos resultarán valiosos para los cultivos de granos, los mejoradores han tenido poco éxito en esta área.
Ahora, un trabajo reciente en el arroz de cultivo básico clave Oryza sativa identificó un transportador de nitrato NRT que puede proporcionar una solución al problema de uso / floración de nitrógeno. En la planta, los diferentes NRT mueven el nitrógeno del suelo a las raícesy mueven los compuestos de nitrógeno por toda la planta. Algunos NRT también detectan los niveles de nitrógeno y desencadenan respuestas. Un estudio de Wang et al., publicado en La célula vegetal mostró que el arroz OsNRT1.1A puede afectar tanto el uso de nitrógeno como el tiempo de floración. Las líneas mutantes que carecen de este transportador mostraron una menor utilización de nitrato y amonio. Los mutantes mostraron una menor inducción de genes relacionados con la absorción y el transporte de nitrato y amoníaco; estoindicó que OsNRT1.1A actúa como un transportador y un sensor de nitrógeno en las plantas. Curiosamente, los mutantes produjeron un 80% menos de grano que el arroz normal y florecieron más tarde.
Para mejorar el rendimiento y el tiempo de floración, los autores elaboraron líneas de arroz que produjeron OsNRT1.1A adicional. Las plantas que sobreexpresan OsNRT1.1A crecieron más, fueron más verdes y produjeron más biomasa, en comparación con el arroz normal cultivado con la misma cantidad de nitrógenoEstas plantas también extrajeron más nitrato y amonio del medio en experimentos hidropónicos. En ensayos de campo de varios años, las plantas de sobreexpresión de OsNRT1.1A mostraron rendimientos mejorados de más del 30% y hasta 60% en campos con alta concentración.y bajos niveles de fertilización nitrogenada. Además, estas plantas florecieron una o dos semanas antes que las plantas de arroz de control.
El autor correspondiente, Chengcai Chu, afirma: "Durante aproximadamente 100 años, el uso de fertilizantes con N ha sido una de las fuerzas más efectivas que impulsan las mejoras en el rendimiento de los cultivos. Se estima que más de 120 millones de toneladas de nitrógeno se usan anualmente en todo el mundo como fertilizante, lo quecontribuye en gran medida a la contaminación por nitrógeno. La aplicación de N a altas tasas también trae efectos perjudiciales para los cultivos, como la floración tardía y, por lo tanto, tiempos de maduración prolongados. OsNRT1.1A puede proporcionar una solución al conflicto entre el aumento de la nutrición de N y el tiempo de maduración temprana, que son eldos rasgos más deseables para la producción agrícola "
Curiosamente, la sobreexpresión de este NRT de una especie de pasto también mejoró el rendimiento de las semillas y el uso de nitrógeno en una planta de hoja ancha, el modelo dicta Arabidopsis. Estos resultados prometedores mostrados en el laboratorio y validados en varios años y múltiples ubicaciones en el campo indicanesa manipulación de la expresión de OsNRT1.1A tiene el potencial de aumentar los rendimientos y acelerar la floración, dos de los rasgos más importantes buscados en los esfuerzos de mejoramiento de plantas en muchas especies de cultivos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Biólogos de Plantas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :